Weizen ist weltweit das am zweithäufigsten angebaute Getreide und in vielen Ländern unverzichtbarer Rohstoff für zahlreiche wesentliche Grundnahrungsmittel. Allein in Deutschland werden pro Jahr zwischen 20-25 Millionen Tonnen des Getreides geerntet.

In Nordwesteuropa ist der Weizenanbau allerdings mit einem bedrohlichen Schädling konfrontiert, der im Extremfall Ernteeinbußen von rund 50 Prozent verursachen kann: Der Pilz Zymoseptoria tritici.

Die Bekämpfung erfolgt bislang hauptsächlich auf konventionellem Weg durch den großflächigen Einsatz von Fungiziden – mit allen damit verbundenen Nachteilen für Endverbraucher und Umwelt.

Da der Pilz vermehrt unempfindlich gegen Pflanzenschutzmittel wird und es umgekehrt bislang keine vollständig gegen den Schädling resistenten Weizensorten gibt, forschen Wissenschaftler an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) intensiv an nachhaltigen Wegen, um den Pilz in Schach zu halten.

Die Kieler Forschenden fanden heraus, dass die sogenannte Meiose, also die Reifeteilung der Keimzellen und die damit verbundene Vervielfältigung der Erbinformationen, bei Zymoseptoria tritici anders abläuft als bisher gedacht. Die Pilze weisen zusätzliche, ungepaarte Chromosomen auf, die genetische Informationen an all ihre Nachkommen und nicht nur einen Teil der Folgegenerationen weitergeben können. Mit anderen Worten, das Chromoson verhält sich “egoistisch”.

Wir haben festgestellt, dass zwar den Chromosomen, nicht aber dem Pilz insgesamt ein evolutionärer Vorteil durch diese Art der Vererbung zugutekommt“, betont Dr. Michael Habig, Erstautor der Studie und wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Arbeitsgruppe Umweltgenomik am Botanischen Institut der CAU.

Ein mögliches neuer Weg zur Bekämpfung der Weizenschädlinge

Diese Vererbung durch überzählige Chromosomen scheint für den Gesamtorganismus vor allem ein nachteiliger Prozess zu sein. Warum die Pilze dennoch im Laufe der Evolution über einen langen Zeitraum daran festgehalten haben, ist noch nicht vollständig untersucht. Einerseits hemmt sie die Pilze zwar in der Fähigkeit Weizen zu befallen, erhöht aber möglicherweise zugleich ihre Fähigkeit, sich an geänderte Umweltbedingungen anzupassen.

Die Kieler Forschenden sehen in der egoistischen Strategie der Chromosomen aber insbesondere das Potenzial, zukünftig neue Mittel zur Bekämpfung des schädlichen Pilzes zu finden. „Möglicherweise gelingt es uns, bestimmte genetische Informationen durch diese besondere Art der Vererbung in die Pilze zu bringen, die ihre Schädlichkeit für den Weizen nachhaltig reduzieren könnten“, gibt sich Habig optimistisch. „Dabei könnte man sich zunutze machen, dass sich alle Nachkommen zugleich mit den entsprechenden Erbinformationen ausstatten lassen“, so Habig weiter.